促進肌肉肥大與健康的運動量
——抗阻訓練最有效的變量

秦長輝

1 引言

抗阻訓練通常用于促進骨骼肌肥大和發(fā)展力量，此外，還可促進多種健康方面的益處，如改善心血管功能、胰島素敏感性、炎癥反應和肌肉質(zhì)量[1]?？棺栌柧氁恢北徽J為是治療和預防多種疾病的重要策略[2]，因此，它可作為對糖尿病、血脂異常、心血管疾病和其他疾病的補充治療[3]。除上述的健康益處外，骨骼肌的形態(tài)學適應性(如肌肉肥大)，與訓練變量的應用密切相關(guān)，包括運動強度、組間休息間隔、速度、運動順序、運動類型，每周訓練的頻率，以及運動量。一個精心設計的周期訓練計劃應控制好這些變量，但運動量經(jīng)常被忽視，為更有效率的訓練，減少運動量以節(jié)省時間。缺乏時間會妨礙人們堅持運動，因此，對于大部分人，以最少的時間促進健康非常具有吸引力[4]。高效的訓練已經(jīng)成為了影響運動處方的一個重要因素，例如進行大強度間歇訓練(HIIT)以減少運動量[5]。

總運動量和生理反應之間存在倒U型的關(guān)系[6]，在達到一定的閾值之前，抗阻訓練可能會產(chǎn)生劑量依賴效應，到達閾值后，訓練效果就會停滯，如果繼續(xù)工作或運動，效果就會減少。抗阻訓練的運動量通常描述為重復次數(shù)和強度負荷的乘積[7]，本文中運動量包括在訓練計劃中增加總功的任何因素。

2 運動量和肌肉肥大

在健康的年輕久坐者和訓練有素的競技健美運動員中，使用抗阻訓練來促進肌肉肥大已經(jīng)得到了廣泛研究，這些研究采用不同抗阻訓練的變量，如組間的休息間隔、項目的選擇和順序、組數(shù)、負荷強度、訓練頻率和一些特殊策略(組數(shù)遞減、超級組數(shù)、強制重復、金字塔式訓練等)，在訓練中實現(xiàn)最大化肌肉肥大[8]。然而，研究也發(fā)現(xiàn)，當總運動量相等時，采用不同策略進行抗阻訓練得到的適應往往是相似的，包括訓練頻率的安排、休息間隔、先進技術(shù)、重復次數(shù)范圍和訓練周期[9]。運動強度是抗阻訓練的一個非常重要的變量，為實現(xiàn)肌肉肥大或力量增益，通常建議以中等或高強度進行抗阻訓練。但研究也發(fā)現(xiàn)，以較低外部負荷或運動強度，較高運動量(直至肌肉衰竭)訓練時，可以促進和大運動強度類似的肌肉增加[10]。此外，組間的間歇時間也是決定肌肉肥大的關(guān)鍵變量，持續(xù)增加的間歇時間使訓練者能夠保持每組高強度的練習，最終達到更高的總訓練量。長期的研究表明，較長組間間歇時間可以促進肌肉肥大和力量增加，這部分是由于在間歇時間允許的條件下，運動量增加所致，但研究并沒有發(fā)現(xiàn)以較長的間歇時間增強的肌肉適應與運動量增強的肌肉適應相似，這似乎限制了更長間歇時間對肌肉適應的益處，即使它與更高的訓練強度有關(guān)[11]。具體來說，長時間的休息后，三磷酸腺苷在磷酸肌酸池充分合成進行恢復，從而提高肌肉的表現(xiàn)。在訓練中，肌酸是與肌肉肥大和肌力增強相關(guān)的少數(shù)膳食補充劑之一，它能提高抗阻訓練適應的主要機制之一是允許更大的運動量和保持更長時間的劇烈運動[12]。

特殊策略通常被描述為增加運動強度的策略，但實際上是增加了運動量或密度(在給定的時間內(nèi)進行更大的運動量，更多的重復次數(shù)或組數(shù))。研究發(fā)現(xiàn)，這些策略本身似乎并不能促進肌肉的生長，當運動量相同時，組數(shù)遞減和金字塔式練習對肌肉肥大的影響并不比傳統(tǒng)練習大，但是當運動量增加時，似乎可以促進進一步的肌肉肥大[13]。因此，在許多情況下，在抗阻訓練中應用這些策略的目的是增加運動量。

抗阻訓練的適應性反應通常在人群中呈正態(tài)分布[14]。預計如果某項研究有足夠的樣本量，肌肉肥大反應將會呈單峰分布，肌肉肥大與抗阻訓練的高異質(zhì)性證明了這一點。一項研究在進行了6周的耐力訓練后，對無心肺適能反應者進行了辨別，并對這些無反應者進行了6周的額外訓練，最終他們對訓練做出了反應[15]。對于抗阻訓練的反應，可能存在類似的現(xiàn)象，增加運動量會增加所有受試者的最低程度的反應或進一步增加反應的可能性。事實上，在一些研究中已經(jīng)清楚地展示了運動量和肌肉肥大之間的劑量反應，尤其是最近的一項薈萃分析顯示，運動量會對肌肉生長產(chǎn)生“劑量依賴效應”[6]。此外，為實現(xiàn)肌肉肥大的最大化，必須對每一個肌肉群進行每周10組的練習，但研究并沒有發(fā)現(xiàn)到達穩(wěn)定階段，因此，可以假設更高的運動量仍然可以促進更大的肌肉生長[6]。

增加訓練量促進肌肉肥大的機制目前尚不完全清楚。一些研究已經(jīng)證實，肌肉蛋白的合成和細胞內(nèi)合成代謝途徑會響應運動量的增加[16]。例如，較高的運動量可以同時促進從運動中恢復的蛋白質(zhì)合成的大小和持續(xù)時間。這是否反映肌肉重塑或肌肉肥大尚未確定，但運動量顯然會影響肌肉合成代謝細胞內(nèi)的過程。

眾所周知，健美運動員會進行大量的抗阻訓練，其實，大運動量可以適用于任何人群。在久坐不動的超重女性中，相對于較低運動量的抗阻訓練[17]，更高的運動量促進了膝關(guān)節(jié)伸肌的更大的肌肉肥大，同樣，在老年人中，增加的運動量可能會促進更大的肌肉肥大[18]。因此，關(guān)于促進肌肉肥大抗阻訓練最小劑量的研究，實際上可能會導致訓練的劑量不足，尤其是對老年人。需要注意的是，不同的肌肉對運動量可能有不同的劑量反應曲線，反應的高峰和下降點可能在不同的范圍，這可能是小肌肉和大肌肉的區(qū)別。對于不同的肌群目前則沒有證據(jù)，肘部屈肌和伸肌在反應高峰前的同一節(jié)段內(nèi)顯示出了較短的有效劑量的反應范圍，相比之下，在股四頭肌群，這個閾值似乎并沒有明顯的確定。此外，當負荷應用于其他肌肉群時，附近肌群會被征募和影響，例如進行針對背闊肌或胸大肌多關(guān)節(jié)訓練時，肱二頭肌和三頭肌的會受到影響，這需要在設計訓練計劃時進行考慮[10]。

如何實現(xiàn)高運動量的訓練是一個爭論的問題。在訓練計劃中增加更多的組數(shù)，或者在同一肌肉群中加入不同的運動，但這是否有利于獲得更大的運動量，目前還不得而知。最近的一項研究在訓練計劃中對經(jīng)過訓練者進行10組相同的練習，與5組相比沒有發(fā)現(xiàn)任何優(yōu)勢[19]，如果該研究得到證實，則可能表明，通過不同的練習而不是進行大量相同的練習，才能達到高運動量，盡管這種效果對于訓練有素的個人或運動員來說可能效果并不相同。此外，有必要進行更多的研究，以確定不同的肌肉是否有不同的劑量反應，以及不同訓練水平人群(未經(jīng)訓練者、訓練有素者和運動員)對這些反應的影響。訓練有素者和運動員相比未經(jīng)訓練者可能需要更大的訓練量才能增加肌肉，類似于肌肉力量增加的結(jié)果。綜上所述，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)表明，抗阻訓練的運動量對肌肉肥大的影響與其他變量無關(guān)，很難確定肌肉肥大反應停滯或下降的運動量。

3 運動量和健康

在心血管疾病、骨病、糖尿病和肌細胞癥的治療或預防中，抗阻訓練已經(jīng)被證明是安全的。除了抗阻訓練有改善健康的記錄，訓練量似乎對健康結(jié)果也有劑量依賴性的影響。Correa等[17]進行了11周8種不同練習的訓練，與單組相同練習相比，每周3次的不同的訓練顯著降低了超重女性靜息脂肪氧化和甘油三酸酯濃度。這些數(shù)據(jù)支持使用更大運動量的抗阻訓練來預防心血管疾病。但力量訓練的方案對心臟自主神經(jīng)功能的影響是不同的[20]，其潛在的益處需要進一步證實[21]。

抗阻訓練可以促進心血管健康，誘導心臟的保護機制[22]。具體來說，抗阻訓練促進了靜息收縮壓(SBP)和舒張壓(DBP)的降低。重要的是，SBP和DBP的下降似乎取決于運動量。在高血壓患者中，與低運動量相比，較高的運動量往往會進一步減少SBP和DBP[23]?？棺枧c耐力進行組合訓練也是值得關(guān)注的[24,25]。耐力運動與抗阻訓練的結(jié)合也被證明對控制疾病很重要。在這方面，當結(jié)合兩種運動方式時，每周訓練的組數(shù)與血紅蛋白A1c的變化呈負相關(guān)[26]。在一項隨訪超過18年的大型前瞻性研究中發(fā)現(xiàn)，抗阻訓練中花費的時間與2型糖尿病風險的降低呈線性相關(guān)，這在男性和女性中均存在[27]。每周進行60分鐘的抗阻訓練，2型糖尿病的風險降低了13%[27]。

對于肌肉減少癥，老年人也受益于高運動量的抗阻訓練。一項薈萃分析顯示，抗阻訓練量(7周39次)，不涉及其他訓練變量，預測了老年人瘦體重變化[19]。目前已經(jīng)有研究提出采用大運動量的抗阻訓練，以預防和管理老年人的肌肉減少癥，在這個人群中，運動量是影響肌肉主要功能最容易改變的變量。在訓練者不主動增加外部負荷的情況下，無法增加運動強度，從而導致一種次最優(yōu)的抗阻運動。因此，增加總運動量似乎是保證最佳劑量的最佳選擇[28]。有必要進行更多的研究，以確定老年人是否比年輕的受試者需要更多的運動量。

對大運動量抗阻訓練計劃的一個常見的批評是，容易過度訓練，且可能造成損傷。但在健康的青年人、老年人和所有類型的疾病的人群中，訓練增加的健康益處大大超過了增加受傷風險的可能性。在抗阻訓練中，大部分損傷與不適當?shù)谋Ｗo和不正確的動作有關(guān)[29,30]。只要適當?shù)暮Y選(訓練個性化)、控制訓練進程、進行保護和正確動作，就不應該對增加阻力訓練量的安全性產(chǎn)生重大關(guān)注。因此，在許多情況下，當患者或老年人不愿意或不能進行大強度的抗阻訓練時，促進大運動量的訓練仍然能帶來顯著的臨床相關(guān)的健康益處。

4 小結(jié)

較高抗阻訓練的運動量將會出現(xiàn)峰值反應，并形成倒U型的反應曲線，超出峰值，反應將是有害的。目前，文獻中可用的數(shù)據(jù)并未發(fā)現(xiàn)抗阻訓練中既使肌肉肥大，又促進健康的閾值，但這一閾值很可能存在，需要更多的研究來確定峰值和閾值?？棺栌柧毜倪\動量是影響肌肉肥大和健康結(jié)果的決定因素，在促進肌肉肥大和健康的抗阻訓練計劃中，運動強度和量都可以進行調(diào)控，但在某些情況下，增加運動量比增加強度更能被訓練者接受，因此，運動量可能是最容易改變的變量。對于未經(jīng)訓練者，每一肌群每周至少需要10組練習，才能最大限度地提高肌肉肥大的反應，更大的運動量可能產(chǎn)生更大的效果。

此外，增加抗阻訓練的運動量可以以多種方式實現(xiàn)。例如通過增加每組重復的次數(shù)、組數(shù)、項目、頻率，也可通過增加運動強度提高運動量。時間是堅持鍛煉需要考慮的問題，高效的抗阻訓練計劃對訓練者具有很大吸引力，因此，以最小運動量最大限度地發(fā)揮作用非常重要，但訓練者應該被告知最優(yōu)的結(jié)果可能是大運動量的。另一種提高時間效率的方法是通過使用先進的技術(shù)提高運動密度。

綜上所述，基于生理上的改變是促進運動的一個策略?？棺栌柧毜倪\動量是肌肉適應的有力促進劑，具有劑量依賴效應。在運動強度足夠的前提下，運動量是影響肌肉肥大最重要的因素。當肌肉肥大和健康結(jié)果是主要目標時，增加抗阻訓練的運動量是最容易改變的變量。

參考文獻：

[1] You T, Arsenis N C, Disanzo B L, et al. Effects of Exercise Training on Chronic Inflammation in Obesity[J]. Sports Med, 2013, 43(4):243-256.

[2] Westcott W L. Resistance training is medicine: effects of strength training on health[J]. Curr Sports Med Rep, 2012, 11(4):209-216.

[3] American College of Sports Medicine. Progression models in resistance training for healthy adults[J]. Med Sci Sport Exerc, 2009, 41:687-708.

[4] Siddiqi Z, Tiro JA, Shuval K. Understanding impediments and enablers to physical activity among African American adults: a systematic review of qualitative studies[J]. Health Educ Res. 2011, 26(6):1010-1024.

[5] 馬繼政, 張仁祥, 谷波,等. 大強度間歇訓練研究與進展[J]. 南京體育學院學報(自然科學版), 2013, 12(4):8-14.

[6] Schoenfeld BJ, Ogborn D, Krieger JW. Dose-response relation-ship between weekly resistance training volume and increases in muscle mass: a systematic review and meta-analysis[J]. J Sports Sci, 2017, 35(11):1073-1108.

[7] McBride JM, McCaulley GO, Cormie P, et al. Comparison of methods to quantify volume during resistance exercise[J]. J Strength Cond Res, 2009, 23(1):106-110.

[8] 沙曉林, 馬繼政, 牛潔,等. 抗阻力訓練計劃的設計[J]. 南京體育學院學報(自然科學版), 2007, 6(2):30-33.

[9] Klemp A, Dolan C, Quiles JM, et al. Volume-equated high- and low-repetition daily undulating programming strategies produce similar hypertrophy and strength adaptations[J]. Appl Physiol Nutr Metab, 2016, 41(7):699-705.

[10] 沙曉林, 馬繼政. 抗阻力訓練強度與肌纖維適應[J]. 湖北體育科技, 2007, 26(1):57-59.

[11] Schoenfeld BJ, Pope ZK, Benik FM, et al. Longer interset rest periods enhance muscle strength and hypertrophy in resistance-trained men[J]. J Strength Cond Res, 2015, 30(7):1805-1012.

[12] Devries M C, Phillips S M. Creatine supplementation during resistance training in older adults-a meta-analysis[J]. Med Sci Sports Exerc, 2014, 46(6):11941203.

[13] Goto K, Nagasawa M, Yanagisawa O, et al. Muscular adaptations to combinations of high- and low-intensity resistance exercises[J]. J Strength Cond Res, 2004, 18(4):730-737.

[14] Hubal M J, Gordishdressman H, Thompson P D, et al. Variability in muscle size and strength gain after unilateral resistance training[J]. Med Sci Sports Exerc, 2005, 37(6):964-972.

[15] Montero D, Lundby C. Refuting the myth of non-response to exercise training: ‘non-responders’ do respond to higher dose of training[J]. J Physiol, 2017, 595(11) :3377-3387.

[16] Mckendry J, Pérez-López A, Mcleod M, et al. Short inter‐set rest blunts resistance exercise-induced increases in myofibrillar protein synthesis and intracellular signalling in young males[J]. Exp Physiol, 2016, 101(7):866-882.

[17] Correa C S, Teixeira B C, Cobos R C, et al. High-volume resistance training reduces postprandial lipaemia in postmenopausal women[J]. J Sports Sci, 2015, 33(18):1890-1901.

[18] Peterson M D, Sen A, Gordon P M. Influence of resistance exercise on lean body mass in aging adults: a meta-analysis[J]. Med Sci Sports Exerc, 2011, 43(2):249-258.

[19] Amirthalingam T, Mavros Y, Wilson G C, et al. Effects of a Modified German Volume Training Program on Muscular Hypertrophy and Strength[J]. J Strength Cond Res, 2016:1.

[20] 于文兵,高麗麗,李天義,等. 三種力量訓練方案對健康青年心臟自主神經(jīng)功能的影響[J]. 中國康復醫(yī)學雜志,2017,32(05):548-553.

[21] 馬繼政. 論運動訓練的特異性處方[J]. 安徽體育科技,2010,31(01):27-30.

[22] 馬繼政. 運動誘導心臟保護機制[J]. 遼寧體育科技,2009,31(03):29-31.

[23] Strasser B, Siebert U, Schobersberger W. Resistance training in the treatment of the metabolic syndrome: a systematic review and meta-analysis of the effect of resistance training on metabolic clustering in patients with abnormal glucose metabolism.[J]. Sports Med, 2010, 40(5):397-415.

[24] 姚增強,胡斐,趙彥,等.8周力量和耐力組合訓練對健康青年心臟自主神經(jīng)功能產(chǎn)生的影響[J].南京師大學報(自然科學版), 2017.

[25] 馬繼政,牛潔,田東,等. 力量和耐力組合訓練生物分子適應機制及現(xiàn)實應用[J]. 河北體育學院學報,2015,29(02):61-66.

[26] Umpierre D, Ribeiro P A B, Schaan B D, et al. Volume of supervised exercise training impacts glycaemic control in patients with type 2 diabetes: a systematic review with meta-regression analysis[J]. Diabetologia, 2013, 56(2):242-251.

[27] Gr?ntved A, Rimm E B, Willett W C, et al. A Prospective Study of Weight Training and Risk of Type 2 Diabetes in Men[J]. Arch Intern Med, 2012, 172(17):1306-1312.

[28] 馬繼政,牛潔,程武生,等. 作戰(zhàn)人員的力量訓練-可變的非線性周期訓練計劃的設計和應用[J]. 體育科技文獻通報,2013,21(12):39-45.

[29] 喻伯海, 徐盛嘉, 張震,等. 抗阻訓練的現(xiàn)實應用[J]. 體育科技文獻通報, 2017, 25(6):158-161.

[30] 趙年生,馬繼政,程廣振. 力量訓練急性和慢性損傷的研究進展[J]. 南京體育學院學報(自然科學版),2012,11(01):158-160.

[31] 馬繼政,孫飆. 國外大眾體力活動促進的難點和策略[J]. 體育文化導刊,2011,(11):25-28.